Xinjiang Zhun Dong Kohlevorkommen sind reichhaltig und enthalten hohe Gehalte an alkalischen Metallelementen, deren verbrannter hochkalziumhaltiger Flugasche ein ausgezeichnetes CO2-Speicherrohmaterial ist. Durch die Anwendung der atmosphärischen direkten nassen Carbonatisierungsmethode werden wichtige Parameter wie Rauchgasmenge, Temperatur und Fest-Flüssig-Verhältnis untersucht und optimiert, um die Hochkalzium-Flugasche zu carbonatisieren. Es wird ein kinetisches Modell für die Carbonatisierung erstellt, um wichtige Faktoren und Kontrollschritte zu bestimmen, und gleichzeitig die Entchlorierungs- und Schwermetallentfernungsleistung dieses Prozesses zu bewerten. Es wird festgestellt, dass eine Erhöhung der Rauchgasmenge und eine Verringerung des Fest-Flüssig-Verhältnisses die Carbonatisierungsrate pro Masseneinheit Flugasche effektiv steigern können. Obwohl eine niedrige Temperatur die Carbonatisierungsrate in der schnellen Carbonatisierungsphase (0-20 Minuten) zu steigern scheint, ist der Effekt nicht signifikant. Die Reaktion der Flugasche in dieser Phase wird hauptsächlich durch die Feststofffilmsifffusion kontrolliert, mit einem relevanten Koeffizienten von 0,917 37 und einer Aktivierungsenergie von 10.36 kJ/mol. Die Parameter der besten Betriebsbedingungen werden durch die Reaktionsoberflächenmethode optimiert: eine Temperatur von 57,1℃, eine Rauchgasmenge von 2,86 L/min und ein Fest-Flüssig-Verhältnis von 200,0 g/L. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die tatsächliche durchschnittliche Carbonatisierungsrate 30,2%. Der Chloridgehalt der Flugasche nach der Behandlung mit diesen Parametern entspricht den Anforderungen der JC/T 409-2016-Norm für Bewehrungsprodukte. Die Entfernungsrate verschiedener typischer Schwermetalle wie Arsen und Kupfer beträgt jeweils 88,4% bzw. 55,6%, was darauf hinweist, dass dieser Prozess über eine gewisse Entgiftungsfähigkeit verfügt. Daher hat die atmosphärische nasse Carbonatisierung von hochkalziumhaltiger Flugasche aus Zhun Dong ein gewisses Anwendungspotenzial.

Flugasche; Nasse Carbonatisierung; Kinetik; Prozessoptimierung; Schwermetalle